51. Высокочастотная система возбуждения.
В этой сх. для уменьшения размеров возбудителя и системы регулирования, возбудитель переменного тока выполняют высокочастотным. Поэтому эту схему называют “высокочастотной”.
Рис. 1 Высокочастотоная система возвуждения
АГП – автомат гашения поля; КМ - контакты контактора; FV- разрядник; R – разрядный резистор; LG – обмотка возбуждения генератора; LE - обмотка возбуждения возбудителя; GEA – подвозбудитель; A – магнитный усилитель.
Система состоит из : высокочастотного возбудителя GE, выпрямительной установки VD, магнитных усилителей A1, A2 и подвозбудителя GEA.
Высокочастотный возбудитель – это индукторный генератор трехфазного тока, обычно 500Гц, соединенный непосредственно с валом турбогенератора. Ротор не имеет обмотки возбуждения и на его цилиндрической поверхности в соответствии с частотой 500Гц выфрезеровано 10 продольных пазов. На статоре расположены две трехфазные обмотки и три обмотки возбуждения ( две независимые LE2 и LE3 и последовательная – LE1 ).
Магнитный поток, создаваемый обмотками возбуждения при вращении зубчатого ротора, пульсирует и создает в трехфазных обмотках статора переменный ток частотой 500Гц.
Обмотка последовательного возбуждения возбудителя LE1 включена последовательно с обмоткой возбуждения возбуждаемого генератора и создает основную часть магнитного потока.
Одна из обмоток независимого возбуждения le3, подключенная через
магнитный усилитель A2, создает м.д.с. направленную встречно с м.д.с. последовательной обмотки. Другая – LE2, подключенная через магнитный усилитель А1 к выводам ожной из обмоток статора индукторного генератора создает м.д.с., совпадающую по направлению с м.д.с. последовательной обмотки.
Независимая обмотка возбуждения LE3 создает начальное кратковременное возбуждение при пуске генератора путем подключения его к выпрямителю VD, питающегося от подвозбудителя. Высокочастотный возбудитель GEA – индукторный генератор ( f=400Гц ), расположенный на одном валу с главным генератором и возбуждаемый постоянными магнитами.
При работе в нормальном режиме м.д.с. обмотки LE2 близка к нулю. м.д.с. обмотки LE3 направлена встречно с м.д.с. последовательной обмотки.
Регулирование возбудителя осуществляется путем изменения токов в независимых обмотках при воздействии АРВ на подмагничивание дросселей насыщений магнитных усилителей.
При форсировке возбуждения ток обмотки LE3 снижается, а токи в обмотках LE1 и LE2 увеличиваются.
При переходных процессах при КЗ в цепи статора в роторе турбогенератора наводится свободный ток, который протекая по вентилям всех трех фаз, приводит к потере управления вентилями ( практически к отключению их). Поэтому, в начале переходного процесса напряжение возбудителя не возрастает, а падает. Эта система не обеспечивает быстрого подъема возбуждения. По быстродействию высокочастотная система возбуждения эквивалентна электромашинной системе. Скорость нарастания напряжения на кольцах ротора составляет 2 1/с. Эта система нашла применение для возбуждения турбогенераторов 160-320МВт, если по условиям работы они не предъявляют повышенных требований к быстродействию систем возбуждения.